Органічний світловипромінювальний пристрій на основі квантової ями з настроюванням за кольором

Розробка ефективних органічних світловипромінювальних діодів (OLED), зокрема на основі термоактивованої відкладеної флуорисценції (TADF), часто ускладнюється високим показником безвипромінювальної рекомбінації та гасінням екситонів у випадку плівки з чистого матеріалу, що є типовим процесом для складних архітектурних рішень на кшталт системи типу «гість-господар». У даному дослідженні запропоновано альтернативну архітектуру з послідовністю квантових ям, що дозволяє досягти контролю над кольором випромінювання та емісійними характеристиками. В якості емітера запропоновано використати сольватохромічний емітерний матеріал -3. Використовуючи як широкозонний бар’єрний шар, було виготовлено -структури з різною товщиною квантових ям (від 3 нм то 7 нм) та проведено систематичне оцінювання у порівнянні з нелегованим пристроєм, а також з еталонною структурою «гість-господар».Результати демонструють що зміна товщини бар’єру безпосередньо впливає на електролюмінісцентні характеристики. Зокрема, зменшення товщини бар’єру до 3 нм підвищує ймовірність тунелювання носіїв заряду, що ефективно протидіє гасінню екситонів. Пристрій на основі квантових ям товщиною 3 нм продемонстрував нижчі значення напруги увімкнення (5,6 В) та досяг максимальної зовнішньої квантової ефективності () 2,03%, що перевищує показники пристрою з бар’єром, товщиною 7 нм (1,07%) та пристрою на основі чистої плівки (0,83%). Усі виготовлені зразки продемонстрували випромінювання в межах оранжево-червоної області координат 1931 системи колірності.Запропонована архітектура дозволяє отримати точне налаштування спектра електролюмінісценції, демонструючи зсув у червону область випромінювання від 566 нм до 578 нм при збільшенні ширини потенціальної ями внаслідок ефекту квантового обмеження. В роботі пропонується підхід використання квантових ям, що не потребує складного технологічного процесу, який забезпечує відтворювальний підхід для локалізації носіїв заряду та екситонів у випромінювальному шарі, нівелюючи паразитні процеси та такі побічні ефекти як міжмолекулярне та екситонне гасіння.